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安科瑞 华楠
摘 要：医院消防物联网将原本与网络无关的消防设施和网络结合起来，将消防监督管理、防火灭火所需的相关信息进行汇总，可以让医院更加轻松地发现和处理医院的警情信息，降低火灾发生频率。
关键词：物联网技术；医院智慧消防；
1 医院火灾的特点
医院是人员密集场所，发生火灾时，容易出现踩踏等问题，进而严重威胁群众的生命财产。
医院拥有大量贵重的医疗设备，一旦这些医疗设备发生火灾，将带来巨大损失。
医院内部老弱病残者居多 , 发生火灾时，人员转移困难，很多患者由于自身问题难以快速逃生，增加了救护的难度。
医院内部易燃易爆的危险品众多，如氧气罐、酒精等，一旦被点燃，会加剧火势，增加火灾扑救难度。
针对以上特点以及医院消防管理需求，运用物联网、大数据、云计算等技术，可实现消防设施的管理、消防人员管理、医院科室管理、医院危化品管理、巡检管理、隐患上报、远程监测等。
2 医院智慧消防系统架构
医院智慧消防系统是一款基于物联网开发的消防应用，依据实际需求安装不同的传输通信和监测设备，应用功能包括：医院建筑消防设施运行状态实时监控，消防水喷淋、消防水池及消防水箱水位实时监测，医院用电管理、科室管理、医院危化品管理、火灾信息的实时推送、实时查岗指令的下发、消防设施巡检管理等。此应用基于 B/S架构，MongoDB、SQL Server 数据库，能够实现实时操作、实时监控处理警情、实时查看现场视频，日常维护操作简便，能够满足消防及安防领域的具体需求。
(1)系统架构
根据医院业务需求设计系统架构，主要包括系统的结构以及各层次中每个程序的设计，应用的层级结构如图 1 所示。
该系统框架的总体设计思路是在充分了解用户需求的前提下，选取 MVC 设计模式，实现软件多层结构，层和层之间做到职责清晰、相互独立、耦合关系松散；尽可能在每个模块的设计上体现“高内聚、低耦合”。
(2) 应用业务逻辑流程
通过对医院管理的需求分析，设计软件的整体结构和数据结构。在设计软件结构时须考虑：按照功能进行模块的独立划分；建立好模块之间的层次结构以及调用关系；确定模块间接口的调用关系；人机交互设计与用户的交互习惯。数据结构设计包括数据特征的描述、确定数据的结构特性以及数据库的设计。
(3)数据库功能
分布式数据库主备切换，如图 2 所示。
在数据库中存储的信息有警情信息、故障信息、科室管理信息、消防设施巡检信息等。当楼宇建筑有警情信息时就会通过无线传输装置发送警情信息，或在值班人员确认警情信息后，数据库实时插入和更新警情信息；在有故障信息上传时或者在维修人员维修时，会按照维修进度更新故障信息，数据库进行实时更新；消防设施巡检数据会实时存储于分布式数据库，形成电子档案。
数据库整体参照关系，如图 3 所示。
3 医院智慧消防系统的功能
(1)消防设施运行状态监测
在楼宇建筑里安装监测设备并连接传输装置，在探测器被触发时会通过传输装置将警情信息传输到云数据，移动应用通过读取云数据数据获取警情信息，从而在将警情信息推送到用户。这是系统的核心功能之一。
火警信息的主要内容包括：探测器的型号、警情位置、探测器在楼宇建筑中的位置、传输装置所在楼宇的消防人员姓名及联系电话、警情类型、报警类型（自动报警、手动触发）等。
该模块在接警、警情处理等方面具有巨大作用，可以有效避免和降低财产损失。
(2)消防水监测
消防水监测主要是监测消防管道的水压、消防水箱及消防水池的水位是否正常。在压力或水位不满足消防水压时，触发警报，并推送给楼宇消防人员。探测器采集的信息通过传输装置传输到云数据，Web 端、移动端应用通过读取云数据中心的数据实时监测楼宇的水情信息。
(3)用电监测
对医院电路电流过载、电压过高、温度过高等情况进行实时监控、报警、记录。当监测值在危险范围内时，触发报警，通过传输装置将采集的信息传输到云数据，Web 端、移动端提醒相关负责人及时处理，避免造成不必要的损失。
(4)消防设施智能化巡检
为医院消防设施加装信息卡，并建立电子档案，通过系统下发巡检任务，巡检人员运用移动端小程序，按照不同设施的检查标准完成消防设施的检查，如果发现设施有损坏等情况，可在移动端实时拍照上传，巡检信息、隐患信息形成电子档案，对整改情况、整改进度实时跟踪记录。实现设施巡检的无纸化、工作的移动化、管理的信息化，提高工作效率。
(5)燃气泄漏监测
在医院内部食堂厨房、燃气间加装探测器，当发生燃气泄漏时，通过探测器的内置通讯模块，将警情信息自动传输到云服务器，在云端进行实时处理、分析，Web 端和移动端会实时收到警情提示，即刻通知相关人员确认及处理。
(6)科室巡查管理
建立科室巡查规章制度，科室管理人员指定日查、周查、月查及重大节假日巡查人员。科室（部门）巡查人员基于该系统，按照医院科室检查规则及规定周期，通过移动端 App 完成对科室用电、消防设施、消防通讯设备、消防通道等检查项目的在线检查，实时提交检查中发现的隐患问题，并对隐患问题、历史记录、处理措施实时跟踪反馈。科室人员还可通过移动端在线学习科室规章制度，加强知识的学习和意识，提高防范能力。
4 系统运行效果
(1)实现数据可视化、预警自动化管理
通过运行监测平台，能实时监控各类基础设施的运行状态，监测院区各防区的火灾隐患信息，及时发现并处置火灾隐患，为火灾救援和逃生争取时间，避免恶性事故发生。
(2)数据统计分析让风险处置更加科学
系统为管理部门的科学管理提供真实、有效和实时的数据，为建筑消防设施维修与维护提供技术保障，实现消防管理“人防”“技防”和“物防”一体的目标。
(3)管理效能全面提升
管理人员通过手持设备扫描消防物资标签，读取设备的购买时间、到期时间、维保时间等静态信息，并设置到期提醒功能。巡查人员可通过手持设备填写设备的动态巡检信息，并同步到大数据平台。通过有效管理，确保医院消防设施的完好率，提高各级领导和管理人员意识，从而提高医院整体火灾防控能力。
5 安科瑞智慧消防监控云平台介绍与选型
5.1 平台简介
安科瑞智慧消防综合管理云平台基于物联网、大数据、云计算等现代信息技术，将分散的火灾自动报警设备、电气火灾监控设备、智慧烟感探测器、智慧消防用水等设备连接形成网络，并对这些设备的状态进行智能化感知、识别、定位，实时动态采集消防信息，通过云平台进行数据分析、挖掘和趋势分析，帮助实现科学预警火灾、网格化管理、落实多元责任监管等目标。填补了原先针对“九小场所”和危化品生产企业无法有效监控的空白，适应于所有公建和民建，实现了无人化值守智慧消防，实现智慧消防“自动化”、“智能化”、“系统化”、用电管理的实际需求。
从火灾预防，到火情报警，再到控制联动，在统一的系统大平台内运行，用户、安保人员、监管单位都能够通过平台直观地看到每一栋建筑物中各类消防设备和传感器的运行状况，并能够在出现细节隐患、发生火情等紧急和非紧急情况下，在几秒时间内，相关报警和事件信息通过手机短信、语音电话、邮件提醒和APP推送等手段，就迅速能够迅速通知到达相关人员。同时，通过自动消防灭火控制装置启动自动灭火设备和消防联动控制设备，有效解决用电单位电气线缆老旧，小微企业无专业电工、肉眼无法直观系统即时排查电气隐患、隐蔽工程隐患检查难等难题，及时排除安全隐患，安科瑞智慧消防监控云平台结构如下图所示：
5.2 平台功能
平台登陆
用户登录成功之后进入首页，如图所示。主要展示的内容有：项目概况、设备状态、设备分类、设备报警信息、报警分类、报警统计、设备台账信息等。其中百度地图可以选配成BIM建筑模型，任何传感器报警时可以在BIM模型中预警显示。
实时监控
智慧用电子系统可接入电气火灾、故障电弧、电气火灾主机、灭弧式保护器探测和母排无线测温探测等等各类子系统，实现对相关消防系统设备的信息实时监控，一且发现监测数剧超过风险阈值，APP、电话报警统统上阵，通过设备的标签、地理位置定位，快速通知，快速处置
隐患管理
隐患管理包括隐患巡查、隐患处理、和隐患记录，隐患巡查的目的是为了系统在产生报警或隐患后，系统可以针对工程人员派发工单，处理完以后工程人员能够在系统中填写相关工单任务记录，以供历史查询。隐患统计支持对项目进行日、月、季、年的维度查询，并能够自定义时间查询，将项目下隐患以曲线，图表的形式展现
统计分析
统计分析包括数据汇总和分析报告，数据汇总以曲线和表格形式显示各个月份的报警和故障记录，同时显示控制日志，支持按照控制类和参数设置类分别显示，也可以按照操作是否成功分别显示，包括此次控制的操作情况，项目名称，设备信息以及对应的操作时间等；分析报告包括总体概况和设备回路特征分析。
运维管理
根据运维调度管理的需要，智能调度技术人员可以分为不同角色，系统支持指定巡检计划和巡检日历，可支持巡检人员使用手机NFC芯片巡检打卡的功能。
手机APP功能
手机APP软件具有IOS版本和安卓版本，并与电脑终端系统的数据同步，能展示剩余电流、温度、电压、电流等电气安全参数的实时监测数据及变化曲线、历史数据与变化曲线；短路、断线、漏电、超温、过压、欠压、过流等电气故障实时报警数据等；能实时显示项目地理位置、未排除隐患数、未处理巡检数等；通过APP消息推送的方式提醒用户实时报警信息；可以实现远程复位、远程分闸功能；可以对所有现场探测器进行远程参数设定及修改；可以对所有现场探测器的远程控制记录进行查询；
5.3 产品选型
电气火灾监控探测器
6 结论
从发展趋势来看，传统的医院信息化与物联网密不可分，物联网技术将越来越多地融入医院信息系统。通过物联网可整合任何需要监控、连接、互动的物体或过程，收集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，并与互联网结合形成一个巨大网络，实现物与物、物与人、所有物品与网络的连接，方便识别、管理和控制，可应用于数据采集、安全管理、过程控制、任务管理、过程跟踪等医院管理的各个环节中。
物联网技术在医院消防中的应用刚刚起步，发展前景广阔。消防 IP 网络的组网经验告诉我们，要组建一个消防物联网，特别是跨地域性、全国性的大网，须要统一组织、统一规划、分步推进。在推广应用的过程中，要认真解决好“应用、技术、标准、政策、法律”方面的问题，做好顶层设计，确保网络的互联互通，避免出现重复建设。
参考文献
[1]桂朝伟，牛军浩，邓春雷，唐晓薇.基于物联网的医院消防安全管理
[2] 安科瑞企业微电网设计与应用手册 2020.06 版.